插件化资源加载

2017-08-20 本文已影响0人丢底很远

Android 资源访问

AndroidResource.png

android通过aapt将资源编译成R.java索引，在代码中通过R文件来引用具体资源
在构建成apk时通过对应资源和其R文件的id生成resource.arsc，在app启动时会通过AssetManager的addAssetPath()方法添加系统资源和apk资源，并构造Resource提供给Context上下文进行使用，所以真正加载资源是通过AssetManger去加载

AssetManager的创建时机

从Context的getResource()跟踪到ContextImpl构造器：

private ContextImpl(ContextImpl container, ActivityThread mainThread,
          LoadedApk packageInfo, IBinder activityToken, UserHandle user, boolean restricted,
          Display display, Configuration overrideConfiguration) {

    // ...

    mResourcesManager = ResourcesManager.getInstance();

    // ...

    Resources resources = packageInfo.getResources(mainThread);
    if (resources != null) {
       if (activityToken != null
               || displayId != Display.DEFAULT_DISPLAY
               || overrideConfiguration != null
               || (compatInfo != null && compatInfo.applicationScale
                       != resources.getCompatibilityInfo().applicationScale)) {
           resources = mResourcesManager.getTopLevelResources(packageInfo.getResDir(),
                   packageInfo.getSplitResDirs(), packageInfo.getOverlayDirs(),
                   packageInfo.getApplicationInfo().sharedLibraryFiles, displayId,
                   overrideConfiguration, compatInfo, activityToken);
       }
    }
    mResources = resources;
}

根据代码追踪到ResourcesManager的getTopLevelResources()方法：

public Resources getTopLevelResources(String resDir, String[] splitResDirs,
            String[] overlayDirs, String[] libDirs, int displayId,
            Configuration overrideConfiguration, CompatibilityInfo compatInfo, IBinder token) {
  
        ResourcesKey key = new ResourcesKey(resDir, displayId, overrideConfiguration, scale, token);
        Resources r;
        synchronized (this) {
            // Resources is app scale dependent.
            if (false) {
                Slog.w(TAG, "getTopLevelResources: " + resDir + " / " + scale);
            }
            WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);
            r = wr != null ? wr.get() : null;
             //if (r != null) Slog.i(TAG, "isUpToDate " + resDir + ": " + r.getAssets().isUpToDate());
             if (r != null && r.getAssets().isUpToDate()) {
                 if (false) {
                     Slog.w(TAG, "Returning cached resources " + r + " " + resDir
                             + ": appScale=" + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);
                 }
                 return r;
             }
         }

        // ... 

        // 创建AssertManager
        AssetManager assets = new AssetManager();

        // ... 
        // assets.addAssetPath(resDir)
            
        r = new Resources(assets, dm, config, compatInfo, token);
        mActiveResources.put(key, new WeakReference<Resources>(r));
        return r;
}

在这里可以知道AssetManager是在第一次new ContextImpl时创建的，并构造并缓存Resource提供给后续Context

Instant Run 资源替换部分

Part 1. 创建一个新的 AssetManager，并通过反射调用 addAssetPath 添加 /sdcard 上的新资源包。

AssetManager newAssetManager = AssetManager.class.getConstructor().newInstance();
Method mAddAssetPath = AssetManager.class.getDeclaredMethod("addAssetPath", String.class);
mAddAssetPath.setAccessible(true);
if (((Integer) mAddAssetPath.invoke(newAssetManager,externalResourceFile)) == 0) {
    throw new IllegalStateException("Could not create newAssetManager");
}

Part 2. 反射得到 Activities 中 AssetManager 的引用处，全部换成刚才新构建的newAssetManager

for (Activity activity : activities) {
    Resources resources = activity.getResources();
    try {
        Field mAssets = Resources.class.getDeclaredField("mAssets");
        mAssets.setAccessible(true);
        mAssets.set(resources, newAssetManager);
    } catch (Throwable ignore) {
        Field mResourcesImpl = Resources.class.getDeclaredField("mResourcesImpl");
        mResourcesImpl.setAccessible(true);
        Object resourceImpl = mResourcesImpl.get(resources);
        Field implAssets = resourceImpl.getClass().
        getDeclaredField("mAssets");
        implAssets.setAccessible(true);
        implAssets.set(resourceImpl, newAssetManager);
    }
}

Part 3. 得到 Resources 的弱引用集合，把他们的 AssetManager 成员替换成newAssetManager

Collection<WeakReference<Resources>> references;
if (SDK_INT >= KITKAT) {
    // Find the singleton instance of ResourcesManager
    Class<?> resourcesManagerClass = Class.forName("android.app.ResourcesManager");
    Method mGetInstance = resourcesManagerClass.getDeclaredMethod("getInstance");
    mGetInstance.setAccessible(true);
    Object resourcesManager = mGetInstance.invoke(null);
    try {
        Field fMActiveResources = resourcesManagerClass.getDeclaredField("mActiveResources");
        fMActiveResources.setAccessible(true);
        @SuppressWarnings("unchecked")
        ArrayMap<?, WeakReference<Resources>> arrayMap = (ArrayMap<?, WeakReference<Resources>>)fMActiveResources.get(resourcesManager);
        references = arrayMap.values();
    } catch (NoSuchFieldException ignore) {
        Field mResourceReferences = resourcesManagerClass.getDeclaredField("mResourceReferences");
        mResourceReferences.setAccessible(true);
        //noinspection unchecked
        references = (Collection<WeakReference<Resources>>)
        mResourceReferences.get(resourcesManager);
    }
} else {
    Class<?> activityThread = Class.forName("android.app.ActivityThread");
    Field fMActiveResources = activityThread.getDeclaredField("mActiveResources");
    fMActiveResources.setAccessible(true);
    Object thread = getActivityThread(context, activityThread);
    @SuppressWarnings("unchecked")
    HashMap<?, WeakReference<Resources>> map = (HashMap<?, WeakReference<Resources>>) fMActiveResources.get(thread);
    references = map.values();
}

for (WeakReference<Resources> wr : references) {
    Resources resources = wr.get();
    if (resources != null) {
        // Set the AssetManager of the Resources instance to our brand new one
        try {
            Field mAssets = Resources.class.getDeclaredField("mAssets");
            mAssets.setAccessible(true);
            mAssets.set(resources, newAssetManager);
        } catch (Throwable ignore) {
            Field mResourcesImpl = Resources.class.getDeclaredField("mResourcesImpl");
            mResourcesImpl.setAccessible(true);
            Object resourceImpl = mResourcesImpl.get(resources);
            Field implAssets = resourceImpl.getClass().getDeclaredField("mAssets");
            implAssets.setAccessible(true);
            implAssets.set(resourceImpl, newAssetManager);
        }
        resources.updateConfiguration(resources.getConfiguration(),
        resources.getDisplayMetrics());
    }
}

AssetManager版本差异

根据阿里发布的《深入探索Android热修复技术原理6.29》p114 - 117的描述以及源码分析可以知道

Android 4.4 及以下版本，addAssetPath 只是把补丁包的路径添加到了 mAssetPath 中，而真正解析的资源包的逻辑是在 app 第一次执行 AssetManager::getResTable的时候。
所以，像 Instant Run 这种方案，一定需要一个全新的 AssetManager 时，然后再加入完整的新资源包，替换掉原有的 AssetManager。

资源id冲突问题

知道AssetManager的构造以及怎么加载插件资源，还有个问题就是资源id冲突问题，导致资源获取错误问题

解决方案

修改aapt
修改resource.arsc
宿主插件之间资源隔离

aapt

根据插件包的唯一id作为资源的package id来修改aapt生成资源的id，来保证资源id不冲突
但是这种方案痛点是编译版本的改变的话aapt也需要进行修改定制

修改resource.arsc

根据插件包的唯一id作为package id来修改插件包打包后的resource.arsc的package id值

宿主插件之间资源隔离

通过单独构造宿主的AssetManager和Resource来对宿主资源的加载，但这种方式宿主插件间无法访问资源

资源id冲突的思考

在解决资源id冲突这方面，我更倾向于宿主插件之间资源隔离，从以下几方面考虑

首先各大厂商都对系统做过定制，需要做不同平台的设配
宿主插件都拥有各自的Resource，不必采用像Instant Run方式实现，能更好兼容后续Android更高版本
通过资源隔离，插件包可以使一个单独的apk，可以直接运行安装

Android 7.0 WebView

Android 7.0创建WebView的时候会重新创建AssetManager
目前的解决办法可以是加载插件之前先创建WebView来避免

注

Instant Run部分来自《深入探索Android热修复技术原理6.29》
AssetManager版本差异部分来自根据阿里发布的《深入探索Android热修复技术原理6.29》p114 - 117

插件化资源加载

Android 资源访问

AssetManager的创建时机

Instant Run 资源替换部分

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资源id冲突问题

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